JP6485675B1 - 固体撮像装置、及びそれを備える撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
近年、スマートフォン、ゲーム機等に、例えば、赤外光を撮影対象空間に照射して、被写体(人物)の体や手の動きを検出する測距カメラが搭載されている。測距カメラで被写体の距離を検知する動作原理の1つとして、TOF(Time Of Flight)方式が知られている。
図1は、本発明の基本となる形態1(基本の形態1)に係る撮像装置1000の概略構成の一例を示す機能ブロック図である。
本発明の基本となる形態2(基本の形態2)に係る固体撮像装置について、基本の形態1との相違点を中心に説明する。
本発明の基本となる形態(基本の形態3)に係る固体撮像装置について、基本の形態1との相違点を中心に説明する。
本発明の基本となる形態4(基本の形態4)に係る固体撮像装置について、基本の形態3との相違点を中心に説明する。
本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置について、基本の形態3との相違点を中心に説明する。
本発明の実施の形態2に係る固体撮像装置について、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
2、2a、2b、2c、2d 読み出し電極
3、3a、3b、3c、3d、3e、3f 第1の転送電極
4 浮遊拡散層
5 読み出し回路
6、6a、6b 露光制御電極
7、7a、7b 電荷排出部
8、8a、8b 転送チャネル
9 第2の転送電極
10 出力制御電極
12、12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h 制御線
13、13A、13B、13C、13D、13E 画素
13a、13Aa、13Ba、13Ca、13Da、13Ea 第1画素
13b、13Ab、13Bb、13Cb、13Db、13Eb 第2画素
13Cc、13Dc、13Ec 浮遊拡散層保有画素
13Cd、13Dd、13Ed 浮遊拡散層非保有画素
100 固体撮像装置
101 撮像部
102 AD変換部
103 タイミング生成部
104 シャッタドライバ
200 光源ドライバ
300 プロセッサ
400 光学レンズ
500 光源部
1000 撮像装置
Claims (9)
- 受光した光を信号電荷に変換する光電変換部と、当該光電変換部から読み出される前記信号電荷の蓄積と転送とを行う第1の転送電極と、を有する画素と、
行方向に並ぶ前記画素の前記第1の転送電極に共通して接続する制御線と、を備え、
行列状に配置される複数の前記画素は、可視光を受光する複数の第1画素と、赤外光を受光する複数の第2画素とを含み、
前記複数の画素の一部は、転送される前記信号電荷を蓄積する浮遊拡散層を有する浮遊拡散層保有画素であり、
前記制御線は、前記浮遊拡散層保有画素と、当該浮遊拡散層保有画素と列方向に並び、かつ前記浮遊拡散層を共用する前記画素と、にそれぞれ有する前記第1の転送電極に共通して接続する
固体撮像装置。 - 前記画素は、前記第1の転送電極を複数備え、
前記固体撮像装置は、複数の前記第1の転送電極のそれぞれに接続する複数の前記制御線を備える
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の第1画素のそれぞれは、前記光電変換部から前記信号電荷を読み出す読み出し電極を1つ有し、
前記複数の第2画素のそれぞれは、前記読み出し電極を複数有する
請求項1または2に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の第2画素のそれぞれが有する前記読み出し電極は2つであり、
前記複数の第2画素のそれぞれは、前記2つの読み出し電極によって、前記光電変換部から、前記複数の画素の配置における行方向において同じ向きに、前記信号電荷が読み出される
請求項3に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の第2画素のそれぞれが有する前記読み出し電極は4つであり、
前記複数の第2画素のそれぞれは、前記4つの読み出し電極のうちの2つの読み出し電極によって、前記光電変換部から、前記複数の画素の配置における行方向において第1の向きに前記信号電荷が読み出され、前記4つの読み出し電極のうちの他の2つの読み出し電極によって、前記光電変換部から、前記複数の画素の配置における行方向において、前記第1の向きと反対向きである第2の向きに前記信号電荷が読み出される
請求項3に記載の固体撮像装置。 - 前記列方向に並ぶ、少なくとも1つの前記浮遊拡散層を共用する2以上の前記画素の、前記列方向における一端又は他端の前記画素は、前記浮遊拡散層保有画素である
請求項1〜5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記第1画素のそれぞれは、更に、前記複数の第1の転送電極のうちの1つに、前記列方向において隣接して配置される第2の転送電極と、当該第2の転送電極に、前記複数の画素の前記配置における行方向において隣接して配置される、前記信号電荷を前記浮遊拡散層に転送する出力制御電極と、を備え、
前記第2の転送電極は、前記信号電荷を前記列方向及び前記行方向に転送する
請求項2〜6のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記浮遊拡散層保有画素は、前記複数の画素の前記配置における複数の浮遊拡散層配置行に並んで配置され、
1フレーム期間内における露光期間には、前記複数の画素の全てにおいて、互いに対応する前記複数の第1の転送電極のそれぞれの電位は、互いに等しく変化し、
前記1フレーム期間内における転送期間には、一の前記浮遊拡散層配置行に配置される前記浮遊拡散層保有画素と、当該浮遊拡散層保有画素が備える前記浮遊拡散層を共用する画素とからなる画素群単位で、互いに対応する前記複数の第1の転送電極のそれぞれの電位は、互いに等しく変化し、
一の前記画素群における前記第1の転送電極が変化している期間には、他の画素群における前記転送電極の電位は変化しない
請求項2〜7のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の固体撮像装置と、
1フレーム期間内における露光期間毎に、複数のタイミングで赤外光をパルス状に発光する光源部と、
前記固体撮像装置の出力信号に基づいて、距離画像を生成するプロセッサとを備える
撮像装置。
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